Segurança de Redes

Segurança de Redes de
Computadores
Ricardo José Cabeça de Souza
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Arquitetura de Redes
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Arquitetura Redes
• COMUNICAÇÃO EM CAMADAS
– Para reduzir a complexidade do projeto a maior
parte das redes são organizadas em uma série de
camadas ou níveis
– O número, nome, conteúdo e função de cada
camada difere de uma rede para outra
– Em cada par de camadas adjacentes há uma
interface que define as operações e serviços que a
camada inferior tem a oferecer a superior
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Arquitetura Redes
S IS TE MA A
Camada 4
S IS TE MA B
P rotocolo da Camada 4
Camada 4
Interface
3/4
Interface
3/4
Camada 3
P rotocolo da Camada 3
Camada 3
Interface
2/3
Interface
2/3
Camada 2
P rotocolo da Camada 2
Camada 2
Interface
1/2
Interface
1/2
Camada 1
P rotocolo da Camada 1
Meio de Comunicação
Camada 1
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Arquitetura Redes
• ARQUITETURA DE REDES
– Um conjunto de camadas de protocolos
– É formada por níveis, interfaces e protocolos
– Deve conter informações suficientes para permitir
que um implementador desenvolva o programa
ou construa o hardware de cada camada, de
forma que ela obedeça corretamente ao protocolo
adequado
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Arquitetura Redes
• MODELO DE REFERÊNCIA OSI (Open Systems
Interconnection)
– Baseia-se no conceito de camadas
– Padronizado pela ISO (International Organization for
Standardization)
– Cada camada executa um conjunto bem definido de
funções
– Devem possibilitar troca de informações entre processos
de aplicação (AP – Application Process)
– Divide as redes de computadores em sete camadas
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Arquitetura Redes
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Arquitetura Redes
• TRANSMISSÃO DE DADOS NO MODELO OSI
PROCESSO
EMISSOR
Aplicação
AH
Apresentação
PH
Sessão
Física
NH
LH
Apresentação
Sessão
DADOS
TH
Rede
Aplicação
DADOS
DADOS
SH
Transporte
Enlace
PROCESSO
RECEPTOR
DADOS
Transporte
DADOS
Rede
DADOS
DADOS
BITS
C
R
C
Enlace
Física
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Arquitetura Redes
PCI Camada de aplicação
PCI Protocol Control Information
SDU Service Date Unit
PDU Protocol Date Unit
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Arquitetura Redes
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Arquitetura TCP/IP
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Arquitetura TCP/IP
• TCP/IP
– TCP  Transmission Control Protocol
– IP  Internet Protocol
• Meados década de 1960
• Departamento de Defesa dos EUA(DoD)
• Projeto ARPA(Advanced Research Project
Agency)
• Projeto piloto: 1972
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Arquitetura TCP/IP
• Principais Características
– Padrões de protocolos abertos
– Independente da especificação do
hardware da rede física
– Esquema de endereçamento universal
– Permite consistentes e amplos serviços aos
usuários
– Independente de arquitetura e sistema
operacional de rede
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Arquitetura TCP/IP
• Definições da Arquitetura TCP/IP são
encontradas em documentos denominados
RFC (Request for Comments)
• Documentos elaborados e distribuídos pelo
Internet Architecture Board
• Subsidiária do IAB
– IRTF(Internet Research Task Force)
– IETF (Internet Engineering Task Force)
Arquitetura TCP/IP
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Mensagem Idêntica
Host B
Host A
Pacote Idêntico
Aplicação
Gateway
Transporte
Aplicação
Transporte
Inter-rede
Inter-rede
Inter-rede
Datagrama
Idêntico
Interface
de Rede
Interface
de Rede
Datagrama
Idêntico
Interface
de Rede
Interface
de Rede
Quadro
Idêntico
Rede Física 1
Intra-Rede
Camadas Conceituais da Arquitetura Internet TCP/IP
Quadro
Idêntico
Rede Física 2
Intra-Rede
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OSI x TCP/IP
Aplicação
Aplicações que usam a rede
Camadas do TCP/IP
Apresentação
Padronização da representação dos dados
Sessão
Gerência de diálogos entre aplicações
Transporte
Transporte fim-a-fim com correção de erros
Rede
Transferência de pacotes na rede
Enlace
Comunicação confiável ponto-a-ponto
Físico
Características físicas da rede
Aplicação
Aplicações que usam a rede
Transporte
Transporte de dados fim-a-fim
Internet
Roteamento de datagramas
Acesso à Rede
Acesso ao nível físico
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Arquitetura TCP/IP
• REDE FÍSICA (INTRA-REDE)
– Padrões:
•
•
•
•
•
•
EIA/TIA 568
Coaxial
Fibra Ótica
Transmissão Sem Fio
ISDN (Integraded Services Digital Network)
ATM (Asynchronous Transfer Mode )
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Segurança de Redes
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Segurança de Redes
• Segurança Camada Física
– VLAN (Virtual Local Area Network ou Virtual
LAN)
• Rede local que agrupa um conjunto de máquinas de
maneira lógica e não física
• Definindo uma segmentação lógica (software) baseada
num agrupamento de máquinas graças a critérios
(endereços MAC, números de porta, protocolo, etc.)
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Segurança de Redes
• Segurança Camada Física
– VLAN (Virtual Local Area Network ou Virtual
LAN)
• Estruturas capazes de segmentar, logicamente, uma
rede local em diferentes domínios de broadcast
• Possibilita a partição de uma rede local em diferentes
segmentos lógicos (criação de novos domínios
broadcast), permitindo que usuários fisicamente
distantes (por exemplo, um em cada andar de um
edifício) estejam conectados a mesma rede
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Segurança de Redes
• Benefícios VLAN
– Controle Tráfego broadcast
– Segmentação lógica
– Redução de custos e facilidade de gerenciamento
– Independência da topologia física
– Maior segurança
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Segurança de Redes
• Segurança Camada Física
– Tipo de VLAN
• VLAN de nível 1 (também chamada VLAN por
porta, em inglês Port-Based VLAN)
– Define uma rede virtual em função das portas de
conexão no comutador
– Configuração é rápida e simples
– Desvantagem:
» Movimentação dos usuários  reconfiguração
VLAN
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Segurança de Redes
• VLAN
– Membros de uma VLAN podem ser definidos de
acordo com as portas da ponte/comutador
utilizado
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Segurança de Redes
Fonte Imagem: http://sunsite.uakom.sk/sunworldonline/swol-07-1996/vlan1.gif
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Camada de Enlace
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Camada Enlace
• CAMADA DE INTERFACE DE REDE (ENLACE)
– Fornece interface de serviço a camada de rede
– Determina como os bits da camada física serão
agrupados em quadros(frames)
– Trata os erros de transmissão
– Controle de fluxo de quadros
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Camada Enlace
• PROTOCOLOS NÍVEL DE ENLACE
– Ethernet
– ATM (Asynchronous Transfer Mode)
– FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
– HDLC (High-level Data Link Control)
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Camada Enlace
• ETHERNET
– Os elementos básicos do Ethernet
• QUADRO(Frame)
– Conjunto padronizado bits usados para transporte
dados
• Protocolo MEDIA ACCESS CONTROL(MAC)
– Regras de acesso
• COMPONENTES DE SINALIZAÇÃO
– Dispositivos eletrônicos para enviar e receber dados
• MEIO FÍSICO
– Cabos ou outros meios
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Camada Enlace
• O Quadro Ethernet
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Camada Enlace
• PROTOCOLO MAC (Media Access Control)
• Regras de controle de acesso à mídia – CSMA/CD
– Sinal está sendo transmitido
• PORTADORA
– Quando deseja transmitir
• AUSÊNCIA DE PORTADORA
– Canal ocioso – espera breve tempo – IFG (InterFrame Gap – 96
bits)
• TRANSMITE QUADRO
– Duas estações transmitem simultaneamente
• DETECÇÃO DE COLISÃO
• REPROGRAMAR TRANSMISSÃO
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Protocolo ARP
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Protocolo ARP
• Address Resolution Protocol
• Utilizado para mapear endereço IP(Nível
superior) para endereço físico (MAC)
• Permite que o host origem encontre o
endereço MAC do host destino
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Protocolo ARP
• Funções:
– Determinar endereço físico
– Responder pedidos outros hosts
• Funcionamento
– Antes de enviar:
• Verifica cache
• Se encontrar endereço, envia frame
• Se não encontrar, envia broadcast pedido ARP
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Protocolo ARP
Fonte Imagem: http://joseeuripedes.reimacpecas.com.br/imagens/ARP-Figura01.jpg
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Protocolo ARP
• O host A, cujo endereço IP é IA e endereço físico PA, deseja enviar dados
ao host B, cujo IP é IB porém de endereço físico desconhecido
• O host A envia um datagrama especial em broadcast.
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Protocolo ARP
• Apenas o host B responde, pois o datagrama foi endereçado via IP
• O datagrama resposta é constituído do endereço IP (IB) mais o endereço
físico PB
• A partir desse instante o host A passa a endereçar o host B apenas com
seus endereços já conhecidos (PB e IB)
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Protocolo ARP
Rede Local
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• Segurança Camada Enlace
–Alguns Ataques
• Sniffer
• ARP Ataques
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• SNIFFING
– É o procedimento realizado por uma ferramenta
conhecida como Sniffer
– Também conhecido como Packet Sniffer,
Analisador de Rede, Analisador de Protocolo,
Ethernet Sniffer em redes do padrão Ethernet ou
ainda Wireless Sniffer em redes wireless
– Constituída de um software ou hardware capaz de
interceptar e registrar o tráfego de dados em uma
rede de computadores
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• Sniffer
Fonte imagem: http://cdn.aiotestking.com/wp-content/ec-council/files/2012/01/312-50-E73-590x181.jpg
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Segurança de Redes
• Sniffer
– Usado para furto de informações:
• nomes de usuários, senhas, conteúdo de emails, - conversas MSN, dados internos em uma
empresa
– Ataques internos (funcionários hostis)
– Ataques remotos, via Internet, com acesso
privilegiado a um gateway (roteador de
perímetro), que fica entre a rede interna e a
externa
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• Sniffer
–Ferramentas:
• IPTraf
• Wireshark
• EtherDetect
• Kismet
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• ARP Poisoning/ARP Spoofing/MITM(Man In The
Middle)
– Quando uma falsa resposta é dada em consultas ARP
– Um endereço MAC é associado a um IP que na
realidade não é o seu correspondente e então é
adicionado na tabela ARP
– Consiste em modificar a tabela ARP de um
computador se passando por outro
– Essa técnica permite desviar mensagens que seriam
destinadas a outro computador para o seu
– Conhecido também como ARP Spoofing e Man In The
Middle
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Segurança de Redes
• ARP Poisoning/MITM(Man In The Middle)
Fonte imagem: http://joseeuripedes.reimacpecas.com.br/imagens/ARP-Figura02.jpg
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Segurança de Redes
• ARP Poisoning/ARP Spoofing/MITM(Man In The
Middle)
• Ferramentas:
– Arpwatch/ Winarpwatch
• É um programa de monitoração da tabela ARP em uma rede
• A partir de uma cópia da tabela que ele mantém
armazenada, este software de vigilância consegue detectar
qualquer alteração no ARP cache
• Ao detectar alguma mudança na tabela, o Arpwatch gera
relatórios e pode enviar mensagens de aviso por e-mail
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Segurança de Redes
• Segurança Camada Enlace
– Tipo de VLAN - Modelo 1
• VLAN de nível 2 (igualmente chamada VLAN MAC, em
inglês MAC Address-Based VLAN)
– Consiste em definir uma rede virtual em função dos
endereços MAC das estações
– Este tipo de VLAN é muito mais flexível que a VLAN por porta,
porque a rede é independente da localização da estação
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Segurança de Redes
• Tipo de VLAN - Modelo 1
– VLAN de nível 2 (igualmente chamada VLAN MAC,
em inglês MAC Address-Based VLAN)
– Os membros da rede virtual são identificados pelo
endereço MAC (Media Access Control) da estação
de trabalho
– O comutador reconhece o endereço MAC
pertencente a cada VLAN
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• Tipo de VLAN - Modelo 1
– VLAN de nível 2 (igualmente chamada VLAN MAC, em
inglês MAC Address-Based VLAN)
– Quando uma estação de trabalho é movida, não é
necessário reconfigurá-la para que esta continue
pertencendo a mesma VLAN, já que o endereço MAC faz
parte da sua placa de interface de rede
– Problema: membro de uma VLAN deve ser inicialmente
especificado, obrigatoriamente.
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Segurança de Redes
• Segurança Camada Enlace
– Tipo de VLAN - Modelo 2
• VLAN de nível 2
– Consiste em definir uma rede virtual em função dos
endereços MAC das estações
– Membros de uma VLAN camada 2 também podem ser
identificados de acordo com o campo "tipo de protocolo"
encontrado no cabeçalho da camada 2
– Marcar frames com um número VLAN (frame-tagging)
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Fonte imagem: http://yotta.blog.br/wp-content/uploads/2012/05/dot1qethernetframe.png
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Fonte Imagem: http://support.dell.com/support/edocs/network/BroadCom/R230837/bp/wntopt06.gif
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Referências
Referências
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COELHO, Flávia Estélia Silva. Gestão da Segurança da Informação. Versão 1.0.0. Escola
Superior de Redes – RNP: 2010.
ABNT. ABNT NBR ISSO/IEC 27001. Tecnologia da Informação. Técnicas de Segurança.
Sistemas de Gestão de Segurança da Informação. Requisitos. Primeira Edição 31.03.2006.
ABNT: 2006.
ABNT. ABNT NBR ISSO/IEC 27002. Tecnologia da Informação. Técnicas de Segurança. Códigos
de práticas para a gestão da segurança da informação. Primeira Edição 31.08.2005. ABNT:
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PILLOU, Jean-François. VLAN – Redes Virtuais. Disponível em
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STALLINGS, William. Criptografia e segurança de redes. 4. ed. São Paulo: Pearson Prentice
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FECHINI, Joseana Macêdo. Segurança da Informação. Disponível em
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Referências
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• TANENBAUM, Andrew S. Redes de computadores. 3. Ed. Rio de Janeiro:
Campus, 1997.
• COMER, Douglas E. Internetworking with TCP/IP. Principal, Protocolos,
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• OPPENHEIMER, Priscilla. Projeto de Redes Top-down. Rio de Janeiro:
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• GASPARINNI, Anteu Fabiano L., BARELLA, Francisco Rogério. TCP/IP
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Referências
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Janeiro: Campus, 2000.
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paulo: Makron Books do Brasil, 1994.